CN108775971A - 一种温度测量装置及比热容和导热率的测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种温度测量装置，用于测量待测物体(3)的温度，包括：真空箱(11)；辐射加热箱(13)，位于所述真空箱(11)中，所述辐射加热箱(13)外表面设有电加热丝，所述待测物体(3)放置于该辐射加热箱(13)中心；电源(21)，用于加热所述辐射加热箱(13)；温度数据采集器(23)，包括多个热电偶，其中，所述多个热电偶中的一部分设于所述待测物体(3)的每个表面，所述多个热电偶中的另一部分设于所述辐射加热箱(13)的表面。另一方面，本发明提供了一种基于该温度测量装置的比热容和导热率的测量方法。
Description
技术领域
本发明涉及温度测量技术领域，尤其涉及一种温度测量装置及比热容和导热率的测量方法。
背景技术
近年来，运用蓄电池作动力源或者辅助动力源的电动汽车发展迅猛，如铅酸电池在国内大量运用于低速车，而镍氢电池大量运用于丰田系列混合动力电动车中。锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长和自放电率低等优势，在动力电池领域代表了未来的发展方向。除了电动汽车领域外，锂离子电池也广泛应用于航空航天、船舶等领域以及一些军用装备。然而，锂离子电池的性能受温度的影响很大，温度较高或者分布不均匀会加速电池性能的衰退，降低电池的使用寿命，电池过热会使得电池热失控，进而导致电池燃烧，引发安全问题，危及使用者的生命以及财产安全。
因此，良好的电池热管理技术是保证电池性能、寿命和安全的基本条件，而比热容和导热率作为表征电池最重要的两个热物理参数，是电池热管理系统设计的关键。以锂电池为了，其结构有两种典型的封装形式，即圆柱形和长方体，两种结构的电池都是由多个薄层(如正极层、负极层、隔膜层等)叠绕而成，区别在于圆柱形电池是多个薄层直接缠绕成一个电池模块，而长方体结构的电池是先多个薄层缠绕成扁平的模块，多个扁平的模块组合成一个整体的电芯。由于不同的薄层之间物质(如铜、塑料、石墨等)的导热系数差别巨大，并且薄层之间存在接触电阻，使得电池整体存在各向异性导热特性，例如圆柱形电池在轴向和周向导热系数一般远大于径向，而长方形电池在多个薄层叠加的垂直方向上导热率一般远小于其他两个方向，由于各向异性的存在为电池导热率的测量带来了一定困难。
目前测量导热率常用的方法有闪光法、激光反射法和平板热源法。而闪光法和激光反射法对测量样品的尺寸有限制，一般要求直径小于3cm，厚度小于4cm，现有动力电池的尺寸一般大于闪光法和激光反射法所要求的电池尺寸，另一方面由于电池自身结构的限制，不可能取出一部分作为样品去测量，必须作为一个整体，所以一般只能选用平板热源法。平板热源法的原理如图1所示，分别测取冷板、样品边界与热板界面上的温度，热流可用加热功率除以热板面积得到，进一步可根据傅里叶导热定律求得样品导热率。
从上述技术方案可知，当测量一个电池的导热率时，由于x、y和z三个方向上导热率不同，并且三个方向的面积也不一致，就导致必须测量三次，而且每次都要匹配和电池面积一致的热板，使得测量电池热导率变得相当复杂并且过程繁琐，此外，即使在热板和样品周围加上隔热材料，也存在空气导热等产生的漏热，使得测量结果一般小于实际值。
测量比热容的方法常用差示扫描量热法(DSC)和真空绝热环境下脉冲加热测量比热容，但这两种方法都适合小尺寸的样品，不适用大尺寸的动力电池。
经过长时间的调研，目前还未能发现能够同时测量尺寸较大块体比热容和导热率的设备。
发明内容
(一)要解决的技术问题
根据本发明提供的温度测量装置及比热容和导热率的测量方法，至少解决以上技术问题。
(二)技术方案
本发明提供了一种温度测量装置，用于测量待测物体3的温度，包括：真空箱11；辐射加热箱13，位于真空箱11中，辐射加热箱13外表面设有电加热丝，待测物体3放置于该辐射加热箱13中心；电源21，用于加热辐射加热箱13；温度数据采集器23，包括多个热电偶，其中，多个热电偶中的一部分设于待测物体3的每个表面，多个热电偶中的另一部分设于辐射加热箱13的表面。
可选地，真空箱11和辐射加热箱13之间设有防辐射隔膜12，该防辐射隔膜12为表面开有小孔的箱体。
可选地，辐射加热箱13的内壁涂有辐射性涂料。
可选地，辐射加热箱13上开有小孔。
可选地，辐射加热箱13外壁面以及真空箱11的内壁面涂有反辐射性涂料或者粘贴反辐射薄膜。
可选地，辐射加热箱13的厚度为1～5mm。
可选地，还包括：真空泵24，用于抽取真空箱11中的空气；真空检查器22，用于检测真空箱11的真空度。
另一方面本发明还提供了一种比热容的测量方法，包括如下步骤：
步骤1：将待测物体3布置于辐射加热箱13中，并在待测物体3与辐射加热箱13的表面布置热电偶，温度数据采集器23采集待测物体3与辐射加热箱13的平衡温度T0；
步骤2：加热辐射加热箱13，加热电压和电流分别为U和I，达到温度T后停止加热；
步骤3：等待辐射加热箱13与待测物体3温度达到平衡温度T2；
步骤4：计算待测物体3的比热容：
Cb＝Qb/mb(T2-T0)；
Qb＝Q-Qc；
Qc＝mc Cc(T2-T0)；
Q＝UI；
其中，Cb和Cc分别为待测物体3和辐射加热箱13的比热容；mb和mc分别是待测物体3和辐射加热箱13的质量；Qb和Qc分别为待测物体3和辐射加热箱13的吸热量，Q为总的加热量。
另一方面本发明还提供了一种导热率测量方法，包括如下步骤：
S0：将待测物体3放置于温度测量装置的辐射加热箱13的中心，并在待测物体3与辐射加热箱13的表面布置热电偶；
S1：加热辐射加热箱13，使其温度迅速升至某一固定温度，并维持该固定温度不变；
S2：温度数据采集器23定时记录每个热电偶的温度，得出每个热电偶的温度随时间变化的曲线；
S3：根据如下公式得到的解析解计算待测物体3在x、y和z方向的λx、λy和λz：
其中，待测物体3的长、宽和高分别为2a、2b和2c，待测物体3位于-a<x<a，-b<y<b，-c<z<c的区域，ρ为待测物体3的密度，Cp为待测物体3比热容；
S4：调整S3中的x、y或z方向导热率λx、λy和λz，当S3得到的x、y或z方向温度随时间变化曲线与S2中的温度随时间变化曲线一致时，S3所对应的导热率即为待测物体3的x、y或z方向导热率。
另一方面本发明还提供了一种导热率的测量方法，包括如下步骤：
S0’：将待测物体3放置于辐射加热箱13的中心，并在待测物体3与辐射加热箱13的表面布置热电偶；
S1’：持续加热辐射加热箱13，使其表面的热流密度保持不变；
S2’：定时记录每个热电偶的温度，得出每个热电偶的温度随时间的变化曲线；
S3’：对待测物体3、辐射加热箱13及两者之间的区域进行离散化数值求解，设置不同的导热率得出不同的温度随时间变化曲线；
S4’：当S3’得到的温度随时间变化曲线与S2’中的温度随时间变化曲线一致时，S3’所对应的导热率即为所述待测物体3的导热率。
(三)有益效果
通过本发明中的温度测量装置及比热容和导热率的测量方法，至少达到如下技术效果：
1，通过本装置，可以一次性测出待测物体3多方向的温度，进而得出待测物体3多方向的比热容和导热率，避免了现有技术在每个方向单独布置测试平台的麻烦。
2，通过抽取真空箱11中空气，减少了空气接触造成的漏热损失，降低了空气造成的测量误差。
3，通过在辐射加热箱13和真空箱11避免涂抹高反射率涂料或贴高反射率薄膜，进一步减小了辐射加热箱13和真空箱11之间的辐射热损失。
4，采用本装置无需在待测物体上打孔，无需损坏待测物体。
附图说明
图1示意性示出了本公开实施例中现有技术中的平板测温装置示意图。
图2示意性示出了本公开实施例中的温度测量装置示意图。
图3示意性示出了本公开实施例中的热电偶布置示意图。
图4示意性示出了本公开实施例中的测量待测物体温度时的坐标图。
图5示意性示出了本公开实施例中的比热容的测量方法。
图6示意性示出了本公开实施例中的导热率的第一种测量方法。
图7示意性示出了本公开实施例中的导热率的第二种测量方法。
具体实施方式
一种温度测量装置及比热容和导热率的测量方法，用于测量待测物体3的温度，该温度测量装置包括：真空箱11；辐射加热箱13，位于所述真空箱11中，所述辐射加热箱13外表面设有电加热丝，所述待测物体3放置于该辐射加热箱13中心；电源21，用于加热所述辐射加热箱13；温度数据采集器23，包括多个热电偶，其中，所述多个热电偶中的一部分设于所述待测物体3的每个表面，所述多个热电偶中的另一部分设于所述辐射加热箱13的表面。另一方面，提供了一种基于该温度测量装置的比热容和导热率的测量方法。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以有许多不同形式实现，而不应被解释为限于此处所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。
图2示意性示出了本公开实施例的温度测量装置的示意图，如图2所示，该温度测量装置具体包括如下。
真空箱11，该真空加热箱的内壁涂有一层高反射率的涂料或者粘贴反射薄膜，如铝箔等，并且该真空箱11为密闭箱体，可以保持一定的真空度，减少空气造成的热损失。
辐射加热箱13，其位于真空箱11中，其外壁同样涂有一层高反射率的涂料或者粘贴反射薄膜，如铝箔等，减少辐射加热箱13与真空箱11的辐射换热，并且该辐射加热箱13上开有小孔，用于使辐射加热箱13与真空箱11内的空间相互连接，进而使得辐射加热箱13与真空箱11可以保持相同的真空度。该辐射加热箱13外表面均匀设有电加热丝，为使加热分布均匀，一般辐射加热箱13优选铝合金或者铜等高导热性材料，厚度优选1～5mm。该辐射加热箱13的内壁面涂有高辐射率的涂料，如黑漆等。待测物体3需要测量时放置于辐射加热箱13内，该待测物体3表面同样需要涂上与辐射加热箱13相同的高辐射率的涂料，以增大辐射加热箱13与待测物体3之间的辐射换热。待测物体3放置于该辐射加热箱13中心，该辐射加热箱13的形状尽量和待测物体3相同，尽量保证辐射加热箱13的每个面到待测物体3的每个面的距离相等，由于待测物体3与辐射加热箱13尽量保持高的真空度，使得电热丝发热产生的热量除加热辐射加热箱13本身外全部用来辐射加热待测物体3。
为进一步减少辐射加热箱13与真空箱11之间的换热，在真空箱11和辐射加热箱13之间设有防辐射隔膜12，该防辐射隔膜12为表面开有小孔的箱体，使得真空箱11、辐射加热箱13及防辐射隔膜12之间的空间相互连接，进而保持相同的真空度。
电源21，用于加热所述辐射加热箱13中的电加热丝，进而该辐射加热箱13可以与待测物体3之间进行辐射换热。
温度数据采集器23，包括多个热电偶(如图2所示)，热电偶的个数比待测物体3表面的个数至少多一个，其中，多个热电偶中的一部分设于待测物体3的每个表面，多个热电偶中的另一部分设于辐射加热箱13的表面。测量时定时记录待测物体3和辐射加热箱13表面的温度，进而得出待测物体3和辐射加热箱13的温度随时间变化的曲线。
真空泵24，用于抽取真空箱11内部的空气，使真空箱11内尽量保证高的真空度。
真空检查器22，其探头布置于真空箱11内用于检测真空箱11内的真空度，当低于某一真空度时，启动真空泵抽取空气，使真空箱11内一直保持一定的真空度。
现以待测物体3为一款尺寸较大的长方体锂离子电池为例，详细介绍本发明装置及基于该发明装置比热容和导热率的测量方法，该锂离子电池的尺寸约为380×150×60mm，电池的平均密度可以根据质量和体积计算得出，因此选择尺寸为500×300×200mm的辐射加热箱13，此处选择辐射加热箱13的厚度为1mm，材质选择紫铜。真空泵24和真空检查器22将真空箱11内的真空度维持在1～100Pa。在锂离子电池的六个外表面中心分别布置六个热电偶41～46(如图3所示)，在辐射加热箱13上均匀布置至少一个电偶47，在辐射加热箱13上布置的热电偶47越多越均匀获得的数据越精准，本例中为说明方便，以布置1个热电偶47为例，温度数据采集器23时刻监测辐射加热箱13和锂离子电池上热电偶的温度随时间的变化，得出温度时间变化曲线。
比热容的测量步骤如图5所示，具体如下：
步骤1：在待测物体3表面涂覆辐射性材料，将该待测物体3布置于温度测量装置的辐射加热箱13中，并在待测物体3与辐射加热箱13的表面布置热电偶，温度数据采集器23采集待测物体3与辐射加热箱13的平衡温度T0。
待测物体3放入本发明装置之前要在表面涂一层高辐射率的涂料如黑漆等，然后放置于本发明装置的辐射加热箱13的中心，并在锂离子电池的每个表面中心放置一个热电偶，同时在辐射加热箱13的表面布置一个热电偶，即在本实施例中布置7个热电偶。首先无需加热辐射加热箱13，待7个热电偶温度差别很小时，辐射加热箱13和锂离子电池之间温度达到平衡，记下平衡时的初始温度T0。
步骤2：加热辐射加热箱13，加热电压和电流分别为U和I，达到温度T后停止加热。
打开外部电源加热辐射加热箱13的加热丝，并将加热丝的功率设定为10～1000MW，加热时间设定为1～30min，记录下此时的加热电压U和电流I，检测电池表面温度，当达到一定温度T1时停止加热，注T1不可设置过高，温度过高会有爆炸的危险，记下此时的终止温度T1。
步骤3：等待辐射加热箱13与待测物体(3)温度达到平衡温度T2。
当电池某一表面达到温度T1时即停止加热，此时7个热电偶所测得的温度有所不同，等待一段时间，使锂离子电池每个表面温度均匀，7个热电偶所测温度之间的差别小于一定数值(本例中取小于0.1℃)，记下此时热电偶所测得得平均温度T2。
步骤4：计算所述待测物体比热容：
Cpb＝Qpb/mpb(T2-T0)；
Qpb＝Q-Qcu；
Qcu＝mcu Ccu(T2-T0)；
Q＝UI；
其中，Cpb和Ccu分别为锂离子电池和辐射加热箱13的比热容，辐射加热箱13为铜，因此Ccu已知，mpb和mcu分别为锂离子电池和辐射加热箱的质量，可通过称量得到，因此Qcu已知，加热电压U和电流I在步骤2中得到，因此总的加热量Q可以计算得出，因此通过以上计算即可得出未知量Cpb。
测量锂离子电池的导热率时可采用定温辐射法或定热流密度辐射法两种方式进行测量，现对两种实现方式进行具体介绍。
定温辐射法测锂离子电池的导热率，如图6所示，方法如下：
S0：在待测物体3的外表面涂覆与辐射加热箱13内壁面相同的辐射性材料，将其放置于辐射加热箱13的中心，并在所述待测物体3与辐射加热箱13的表面布置热电偶。
S1：加热辐射加热箱13，使其温度迅速升至某一固定温度，并维持该固定温度不变。
在21电源与辐射加热箱13的加热丝的电路上连接一PID控制器。首先迅速加热辐射加热箱13使其加热至50～150℃之间的某一固定温度T’，之后利用比例-积分-微分(PID)控制器控制辐射加热箱13的温度保持不变。
S2：温度数据采集器23定时记录每个热电偶的温度，得出每个热电偶的温度随时间变化的曲线。
利用温度数据采集器23检测7个热电偶的温度随时间，时间间隔取5～20S，得到温度-时间变化曲线。
S3：根据如下公式计算所述待测物体3在x、y和z方向的λx、λy和λz：
因为此时辐射加热箱13温度保持不变，所以就电池而言其外部的热辐射恒定，此时可以仅以锂离子电池为研究对象，又由于本发明装置为真空装置，因此，辐射率已知即为黑漆的辐射率，根据斯特藩-玻尔兹曼定律可知：
Q＝εσA(T’4-Τ4)
其中，Q为某表面的辐射传热量，T’为辐射加热箱13的恒定温度，T为电池表面的温度，ε为锂离子电池和辐射加热箱13表面黑漆的辐射率，σ为斯特藩常量，A为锂离子电池对应表面的面积。
如图4所示，锂离子电池位于-a<x<a，-b<y<b，-c<z<c的区域内，设三个方向的导热率为λx、λy、λz，则锂离子电池的导热方程为：
其中，ρ为电池密度，可计算得出，Cp为该电池比热容，可由上文得出。
采用分离变量法求解该导数的方程，设：
T＝φ1(x,a,h)φ2(y,b,h)φ3(z,c,h)+T0
可求得方程的级数形式的解析解：
其中，T0是电池初始温度，hx、hy、hz分别是三个方向边界上和温度相关的参数，以x方向为例，此处hx定义为：
因为在锂离子电池部分，辐射热传导至锂离子电池内部，因此在此辐射边界条件下：
αn是方程αtanαa＝hx的正根；
κx、κy、κz分别为三个方向上的热扩散率，即：
其中t为时间，单位为s。
因此，当辐射加热箱13温度确定时，锂离子电池表面中心点处温度-时间曲线可通过代入解析解求得。
S4：调整S3中的x、y或z方向导热率λx、λy和λz，当S3得到的x、y或z方向温度随时间变化曲线与S2中的温度随时间变化曲线一致时，S3所对应的导热率即为待测物体3的x、y或z方向导热率。
比对实验测得的温度-时间曲线和计算得到的温度-时间曲线，如果计算结果得到某一方向上温度-时间曲线斜率较大，则计算过程中增大导热系数，反之减小，直到计算和实验所测得的温度曲线近乎一致，则此时计算过程中设定的导热系数即可看成是实际电池的导热率。
采用此方法，只需要测量辐射加热箱13和锂离子电池上的温度即可，无需测量加热量，温度的测量相对容易，相对于一般的方法来说提高了准确度。另外，采用本方法测量过程中锂离子电池的初始温度对测量结果的影响不大，定温过程中向外部的辐射漏热并不会导致误差，因此该种定温辐射法为测电池导热率的最佳实施方式。
定热流密度辐射法测锂离子电池的导热率，如图7所示，方法如下：
S0’：在待测物体3的外表面涂覆与辐射加热箱13内壁面相同的辐射性材料，并将其放置于辐射加热箱13的中心，并在待测物体3与辐射加热箱13的表面布置热电偶。
S1’：持续加热辐射加热箱13，使其各个面上的热流密度保持恒定。
持续以恒定的电源和电流加热辐射加热箱13，辐射加热箱13的单位加热量和面积不变，因此可得到恒定的热流密度。
S2’：定时记录每个热电偶的温度，得出每个热电偶的温度时间变化曲线。
辐射加热箱13与待测物体3辐射换热，温度数据采集器定时记录每个热电偶的温度，得出每个热电偶对应的每个表面的温度时间变化曲线。
S3’：对待测物体3、辐射加热箱13及两者之间的区域进行离散化数值求解，离散化求解的过程通过设置不同的导热率值得出不同的温度时间变化曲线。
将锂离子电池、辐射加热箱13及两者之间的区域进行网格离散求解。由于定热流条件下电池上的边界条件是未知的，因此此时对辐射加热箱、锂离子电池与两者之间的区间整体进行考虑，按照实际建立计算模型，通过加热功率求得辐射加热箱体上每个面具体的热流密度，则辐射箱上的边界条件完全确定，箱体内部面和电池表面上的辐射率设定为高辐射黑漆的辐射率，温度设为耦合边界条件。通过采用Fluent、CFX、Nastran、Abaqus或Comsol等软件对辐射箱和电池进行整体进行离散化数值求解，从而获得电池表面中心点温度时间曲线，求解的过程中通过设置不同的导热率得出不同的温度时间曲线。
S4’：当S3’得到的温度时间变化曲线与S2’中的温度时间变化曲线一致时，S3’所对应的导热率即为待测物体3的导热率。
调整计算过程中的锂离子电池各个方向导热率，直到根据设定的导热率获得的电池温度-时间曲线与本发明装置测量值接近，则认为计算设定的导热率即为所测导热率。
综上所述，采用本发明装置可以一次性测出待测物体多方向的导热率，避免了现有技术在每个方向单独布置测试平台的麻烦；通过抽取真空箱11中空气，减少了空气接触造成的漏热损失，降低了空气造成的测量误差；通过在辐射加热箱13和真空箱11避免涂抹高反射率涂料或贴高反射率薄膜，进一步减小了辐射加热箱13和真空箱11之间的辐射热损失；采用本装置无需在待测物体上打孔，无需损坏待测物体。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种温度测量装置，用于测量待测物体(3)的温度，包括：
真空箱(11)；
辐射加热箱(13)，位于所述真空箱(11)中，所述辐射加热箱(13)外表面设有电加热丝，所述待测物体(3)放置于该辐射加热箱(13)中心；
电源(21)，用于加热所述辐射加热箱(13)；
温度数据采集器(23)，包括多个热电偶，其中，所述多个热电偶中的一部分设于所述待测物体(3)的每个表面，所述多个热电偶中的另一部分设于所述辐射加热箱(13)的表面。
2.根据权利要求1所述的温度测量装置，其特征在于，所述真空箱(11)和辐射加热箱(13)之间设有防辐射隔膜(12)，该防辐射隔膜(12)为表面开有小孔的箱体。
3.根据权利要求1所述的温度测量装置，其特征在于，所述辐射加热箱(13)的内壁涂有辐射性涂料。
4.根据权利要求1所述的温度测量装置，其特征在于，所述辐射加热箱(13)上开有小孔。
5.根据权利要求1所述的温度测量装置，其特征在于，所述辐射加热箱(13)外壁面以及真空箱(11)的内壁面涂有反辐射性涂料或者粘贴反辐射薄膜。
6.根据权利要求1所述的温度测量装置，其特征在于，所述辐射加热箱(13)的厚度为1～5mm。
7.根据权利要求1所述的温度测量装置，其特征在于，还包括：
真空泵(24)，用于抽取真空箱(11)中的空气；
真空检查器(22)，用于检测所述真空箱(11)的真空度。
8.一种基于权利要求1～7任意一项所述的温度测量装置的比热容的测量方法，包括如下步骤：
步骤1：将所述待测物体(3)布置于所述辐射加热箱(13)中，并在所述待测物体(3)与辐射加热箱(13)的表面布置热电偶，温度数据采集器(23)采集所述待测物体(3)与所述辐射加热箱(13)的平衡温度T0；
步骤2：加热所述辐射加热箱(13)，加热电压和电流分别为U和I，达到温度T后停止加热；
步骤3：等待所述辐射加热箱(13)与所述待测物体(3)温度达到平衡温度T2；
步骤4：计算所述待测物体(3)的比热容：
Cb＝Qb/mb(T2-T0)；
Qb＝Q-Qc；
Qc＝mc Cc(T2-T0)；
Q＝UI；
其中，Cb和Cc分别为所述待测物体(3)和辐射加热箱(13)的比热容；mb和mc分别是所述待测物体(3)和辐射加热箱(13)的质量；Qb和Qc分别为所述待测物体(3)和辐射加热箱(13)的吸热量，Q为总的加热量。
9.一种基于权利要求1～7任意一项所述的温度测量装置的导热率测量方法，包括如下步骤：
S0：将所述待测物体(3)放置于所述温度测量装置的辐射加热箱(13)的中心，并在所述待测物体(3)与辐射加热箱(13)的表面布置热电偶；
S1：加热所述辐射加热箱(13)，使其温度迅速升至某一固定温度，并维持该固定温度不变；
S2：温度数据采集器(23)定时记录每个热电偶的温度，得出每个热电偶的温度随时间变化的曲线；
S3：根据如下公式得到的解析解计算所述待测物体(3)在x、y和z方向的λx、λy和λz：
其中，所述待测物体(3)的长、宽和高分别为2a、2b和2c，所述待测物体(3)位于-a<x<a，-b<y<b，-c<z<c的区域，ρ为所述待测物体(3)的密度，Cp为所述待测物体(3)比热容；
S4：调整S3中的x、y或z方向导热率λx、λy和λz，当S3得到的x、y或z方向温度随时间变化曲线与S2中的温度随时间变化曲线一致时，S3所对应的导热率即为待测物体(3)x、y或z方向导热率。
10.一种基于权利要求1～7的任一所述温度测量装置的导热率的测量方法，包括如下步骤：
S0’：将所述待测物体(3)放置于所述辐射加热箱(13)的中心，并在所述待测物体(3)与辐射加热箱(13)的表面布置热电偶；
S1’：持续加热辐射加热箱(13)，使其表面的热流密度保持不变；
S2’：定时记录每个热电偶的温度，得出每个热电偶的温度随时间的变化曲线；
S3’：对待测物体(3)、辐射加热箱(13)及两者之间的区域进行离散化数值求解，设置不同的导热率得出不同的温度随时间变化曲线；
S4’：当所述S3’得到的温度随时间变化曲线与所述S2’中的温度随时间变化曲线一致时，所述S3’所对应的导热率即为所述待测物体(3)的导热率。
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